微生物是指那些个体体积直径一般小于1mm的生物群体
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微生物
微生物是指那些个体体积直径一般小于1mm的生物群体,它们结构简单,大多是单细胞,还有些甚至连细胞结构也没有。人们通常会借助显微镜或者电子显微镜才能看清它们的形态和结构。需要说明的是微生物是一个比较笼统的概念,界线有时会非常模糊。如单细胞藻类和一些原生动物也应算是微生物,但通常它们并不放在微生物中进行研究。
微生物(Microorganism)是广泛存在于自然界中的一群肉眼看不见,必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才能观察到的微小生物的总称。它们具有体形微小、结构简单、繁殖迅速、容易变异及适应环境能力强等优点。
微生物种类繁多,至少有十万种以上。按其结构、化学组成及生活习性等差异可分成三大类。
一、真核细胞型微生物细胞核的分化程度较高,有核膜、核仁和染色体;胞质内有完整的细胞器(如内质网、核糖体及线粒体等)。真菌属于此类型微生物。
二、原核细胞型微生物细胞核分化程度低,仅有原始核质,没有核膜与核仁;细胞器不很完善。这类微生物种类众多,有细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体和放线菌。
三、非细胞型微生物没有典型的细胞结构,亦无产生能量的酶系统,只能在活细胞内生长繁殖。病毒属于此类型微生物。
微生物在自然界中的分布极为广泛,空气、土壤、江河、湖泊、海洋等都有数量不等、种类不一的微生物存在。在人类、动物和植物的体表及其与外界相通的腔道中也有多种微生物存在。
绝大多数微生物对人类和动、植物的生存是有益而必需的。自然界中氮、碳、硫等多种元素循环靠微生物的代谢活动来进行。例如空气中的大量氮气只有依靠微生物的作用才能被植物吸收,土壤中的微生物能将动、植物蛋白质转化为无机含氮化合物,以供植物生长的需要,而植物又为人类和动物所利用。因此,没有微生物,植物就不能新陈代谢,而人类和动物也将无法生存。
在农业方面,人类广泛利用一些微生物的特性,开辟了以菌造肥、以菌催长、以菌防病、以菌治病等农业增产新途径。在工业方面,微生物在食品、制革、纺织、石油、化工等领域的应用越来越广泛。尤其是在医药工业方面,几乎所有的抗生素都是微生物的代谢产物,另外还可利用微生物来制造一些维生素、辅酶等药物。
即使是许多寄生在人类和动物腔道中的微生物,在正常情况下也是无害的,而且有的还具有拮抗外来菌的侵袭和定居,以及提供人类必需的营养物质(如多种维
生素和氨基酸等)的作用。
有一小部分微生物能引起人类或动、植物的病害,这些具有致病性的微生物称为病原微生物。有些微生物在正常情况下不致病,而在特定条件下可引起疾病,称为条件性病原微生物。
微生物学(Microbiology)是生物学的一个分支,是研究微生物的进化、分类,在一定条件下的形态、结构、生命活动规律及其与人类、运动、植物、自然界相互关系等问题的科学。随着研究范围的日益扩大和深入,微生物学又逐渐形成了许多分支学科,着重研究微生物学基本问题的有普通微生物学、微生物分类学、微生物生理学、微生物生态学、微生物遗传学、分子微生物学等。按研究对象可分为细菌学、真菌学、病毒学等。按研究和应用领域可分为农业微生物学、工业微生物学、医学微生物学、兽医微生物学、食品微生物学、海洋微生物学、土壤微生物学等。
微生物的身体是那么微小,简直无法与高等生物相比,它那么微小的身体,却产生了它特有的小体积大面积的体形,这体形带来的许多特征使高等生物也无法与它相比,因此使微生物获得了许多“生物界之最”的桂冠。
最小的个体
微生物的个体小到什么程度呢?要测量它们都是以微米(um,百万分之一米)或纳米(nm,十亿分之一米)作单位。现在就以微生物中最常见的细菌作为代表来说明其个体的大小。
细菌中最普遍的是杆菌。它们的平均长度是2微米,1500个杆菌头尾相接,只有一粒芝麻长。它们的宽是0.5微米,60~80个杆菌肩排列只够一根头发线那么粗。至于杆菌的体重更为渺小,每毫克有10亿~100亿个,象一粒苋菜籽的重量,竟可包含与目前地球上人口总数相等的44亿个杆菌。据目前所知,最小的微生物是马铃薯纺锤块茎病的类病毒,长度为50纳米。
微生物这样微小的身体有什么作用呢?任何物体被分割得越细小,则其单位体积所占的表面积越大。微生物就有这样的特点,可以使它极大地扩大与外界的接触面,有利于物质交换、能量和信息的交换。微生物的一切特征都是从这一点引起的。
最大的胃口
微生物是没有口的,它是通过细胞膜的渗透作用来“吃东西”的,由于它是上体积大面积,所以胃口特别大。例如,在适合环境下,一个大肠杆菌生小时吸收消耗的糖,是它自身重量的200位。如果以人来换算的话,这自身重量200倍的糖,要从吃500年的粮食中才能吸收得到。
最广的食谱
微生物什么都“吃”,凡是一切动植物能吃的东西它都吃,动植物不能吃的东西,它能吃,甚至有毒的或极毒的东西它也能吃。例如,任何动物吃的焦,任何植物所吸收的养料,微生物都能吸收。而象纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、甲醇、天然气、塑料、酚类、合成药物、极毒的氰化物,微生物都吃。可以这样说,凡有机化学家所能合成出来的东西,不管它们的结构是何等复杂、新颖,一到微生物的“嘴巴”中,全部分解,可见微生物的食谱多么广。
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